uchebnik13

водить 2-3 раза и за окончательный результат принимать сред­ нее из всех определений_

после опреде.'Iения объема воду из пикнометра выливают,

его высушивают, как было описано выше, и используют для

определения удельного веса твердой фазы почвы.

Подготовка почвы для анализа. Из коробочного образца БОЗДУШНО-СУХОЙ почвы берут среднюю пробу 150-200 г. Из поч­

вы удаляют сор, крупные корни отбирают и сохраняют.

Ортштейны, журавчики и прочие закономерно встречающиеся

включения оставляют в ней. Пробу растирают в ступке и просеи­

вают через сито с диаметром отверстий в 1 МЛ1.

Измельчение в ступке и просеивание следует повторять до

тех пор, пока вся проба почвы не пройдет сквозь сито. Если на

сите остается гравий (частицы размером 1-3 ММ), его измельчают

в металлической ступке и смешивают с меЛК03емом. Отобранные

I<рупные корни режут ножницами на мелкие кусочки (2-3 МЛ!)

и также смешивают с мелкозеМОl\1. Подготовленный таким обра­

зом образец тщательно перемешивают и сохраняют в закрытой

стеклянной банке, картонной коробке или пакетике с соответ­

ствующей этикеткой.

Определение удельного веса твердой фазы почвы. а) Опреде­ ление удельного веса твердой фазы незасоленных почв. Из под­

готовленного образца почвы берут средние пробы: в пикномет­

После взвешивания сушильные стаканчики с почвой помещают в сушильный шкаф и высушивают почву при температуре 105')С дО постоянного веса. Рассчитывают гигроскопическую влажность

в % (см. гл. У), которую используют при расчете абсолютно

сухой навески, взятой для анализа.

Пикнометры с почвой взвешивают, наливают в них дистил­

JJированную воду в таком количестве, чтобы после смачивания

почва была покрыта слоем воды в 3-5 ММ. Осторожно переме­

шивают почву с водой (не размазывая по стенкам пикнометра).

Пикнометры остаВ.1ЯЮТ открытыми на 10-12 час. Чем лучше бу­

дет смочена почва, тем меньше адсорбированного воздуха оста­

нется на поверхности ее частиц, тем, следовательно, точнее бу­

дут результаты. С этой же целью производится и последующая

операция: через 10--12 час пикнометры открытыми ставят в пу­ стой эксикатор с тубусом, из которого с помощью насоса отка­ чивают воздух до внутреннего давления в 160 ММ. В разрежен­

ном эксикаторе пикнометры выдерживают в течение часа. За

это время воздух из воды и почвы почти весь удаJlяется. Через час в эксикатор впускают воздух (открыть кран), пикнометры

вынимают и доливают доверху дистиллированной водой без СО2·

Постукивая пальцем или карандашом по стенкам пикномет­

ра, удаляют остатки воздуха из почвы. Пузырьки, застрявшие

в горле fIикнометра, разбивают механически с помощью тонкой

!Ol

стеклянной палочки или металлической прово.l0ЧЮJ, а сохранив­ шиеся и после этого пузырьки могут быть уда.lены прибавле­ нием ]-2 капель эфира. ВСП"lывшие корешки быстрым враще­

нием тонкой стеклянной палочки или проволочки ввинчиваются во внутрь жидкости. Пикнометр закрывают пробкой, обтирают сухим полотенцем. В криста.l.'1изаторе или в специальном лотке

с гнездами переносят в весовую комнату и через 20-25 l>tU/i

взвешивают.

При отсутствии вакуумной установки для удаления воздуха применяют часовое кипячение (час с момента начала кипения).

В таком случае после IО-12-часового смачивания почвы в пик-

1

нометр наливают дистиллированную воду ДО"2 объема и ставят

его на песчаную или этернитовую плитку. При этом необходимо

следить за пикнометрами и не допускать бурного кипения. После часового кипячения пикнометр и его содержимое

охлаждают и доливают водой доверху. Дальнейшие операции

те же, что и в случае применения разрежения.

Расчет уде.'1ЬНОГО веса твердой фазы почвы производят по

формуле:

Расчет производят с точностью до 0,01.

102

Для верхних почвенных горизонтов определение удельного

веса твердой фазы повторяют 3 раза, а при наличии большого количества корней - 5 раз. Для нижних горизонтов до­

пускается -2 раза. Расхождение в контрольных опреде.ТJениях

не должно превышать 0,02.

б) Определение удельного веса твердой фазы в засоленных

почвах. При определении удельного веса твердой фазы засолен­

ных почв, содержащих легко растворимых солей свыше 0,5%,

вместо воды применяют инертные жидкости - бензол, бензин,

толуол, КСИЛО.l и др. Это вызывается тем, что вода растворяе г

соли и поэтому получаются неверные, завышенные результаты.

При применении инертных жидкостей ана.ТJизируемыЙ обра­

зец не должен содержать воду, поэтому его предварительно вы­

сушивают в сушильном шкафу при температуре 105°с. Затем из

сушильного стаканчика образец через воронку с длинной труб­

кой (доходящей до дна пикнометра) быстро переносят в пик­

нометр. Закрытый пробкой пикнометр с пОчвой взвешивают. Почву в пикнометре заливают инертной жидкостью, слоем

в 5-10 мм, и остав.ТJЯЮТ на 10-12 час для вытеснения воздуха.

Затем помещают на час в вакуум и ПОС.lе этого пикнометр запол­

няют жидкостью доверху, закрывают пробкой, вытирают поло­ тенцем и немедленно взвешивают. Все операции по наполнению пикнометра жидкостью производят в весовой комнате, где хра­ нится и жидкость. Это ускоряет процесс работы, а следователь­

но, повышает точность, так как органические жидкости быстро

испаряются.

Применяемая жидкость должна быть чистой. Необходимо

учитывать изменение удельного веса ее в соответствии с измене­

нием температуры.

В случае отсутствия данных по удельному весу жидкости его

определяют. для этого пикнометр наполняют данной жидкостью и взвешивают. Поделив вес жидкости на объем пикнометра, вы­

числяют удельный вес жидкости при данной температуре. Вы­ числение удельного веса почвы при работе с инертной жидкостью производят так же, как и при работе с водой.

Ниже приводится форма записи и порядок вычисления при

определении уде"lЬНОГО веса твердой фазы почвы (табл. 20 и 21),

эксикатор с CaCI2 для хранения навесок почвы после высушива­

ния; колба объемом 2-3 л для кипячения воды; бутыли или

колбы объемом 2,1 и 0,5 л для хранения прокипяченной воды; ка­

пельницы для воды, спирта, эфира; фарфоровая ступка и пестик

с каучуковым наконечником, метаЛ.ТJическая ступка; сито с ди­

аметром отверстий в 1 мм; большой кристаллизатор или дере­

вянный лоток с ячейками для переноски пикнометров; стеклян­

ная пластинка для взятия средней пробы; пинцет; роговая или

103

УДЕЛЬНЫЯ ВЕС СКЕЛЕТА ПОЧВЫ

Удельным весом скелета почвы называется отношение веса

абсолютно сухой почвы в ненарушенном состоянии (со скважи­ нами) определенного объема к весу воды того же объема при

40С (в данном случае речь идет о твердой и газообразной фазах

почвы). Эту величину называют также объемным весом. Числен­

но они равны, но следует раЗ.ТJичать, что уде.ТJЬНЫЙ вес скелета почвы - величина отвлеченная, а объемный вес - величина име­

нованная - вес почвы в единице объема, напр., г/смЗ, кг/л и т. п.

Удельный вес скелета ПОЧВЫ необходим для решения ряда практических задач: вычисления порозности (скважности) поч­

вы; ВЫЧИС.'Iения веса почвенных напластований при расчетах за­

пасов воды, питательных веществ, при учете объема зем.ТJЯНЫХ

работ. По удельному весу скелета верхних горизонтов можно

судить об окультуренности почвы.

Величина удельного веса скелета почвы зависит от механи­

ческого состава, структурности, сложения почвы и изменчива как

в пространстве, так и во времени, особенно для верхних горизон· тов. Опреде.ТJение удельного веса скелета почвы нужно проводить

по генетическим горизонтам, приурочивая к их середине. Пахот­

ный горизонт характеризуется более подробно - по всей его

глубине - (с поверхности, с 10 -см и глубже). Д.ТJЯ взятия образ­

цов по г.ТJубинам подготовляют П.ТJощадки на одной из сторон

почвенного разреза (см. рис. 1).

Для определения удельного веса скелета почвы предложено неско.ТJЫЮ методов и приборов, основанных на разных принци­ пах. Наиболее известны буровой, фиксажный, вазеJ1ИНОВЫЙ, пес­

чаный методы, а также метод, где определение ведется с по­

мощью жидкостей.

Буровой метод основан на взятии образца почвы в ненару­

шенном сложении с помощью цилиндра-бура определенного

объема. В настоящее время имеется много вариантов буров. Не­

которые из них имеют определенное целевое назначение: бур д.'IЯ

взятия образцов торфяных почв, лесной подстилки и т. п. Фиксажный метод основан на применении различных ве­

ществ (парафин, спермацет, бакеллит, некоторые смолы и т. п.),

фиксирующих ВЗЯТЫЙ образец ПОЧВЫ. Объем образца опре­

деляется количеством вытесненной им жидкости или гидростати­

ческим взвешиванием.

Методы вазелинОвый и песчаный основаны на измерении

объема взятой почвы с помощью сыпучих или жидких веществ.

Образец почвы при этом берут буром или ножом без сохранения

его естественного сложения. Вес взятого образца опредеJ1ЯЮТ взвешиванием, а объем - заполнением образовавшейся пустоты после взятия образца, сыпучим или жидким веществами.

Определение удельного веса скелета почвы буровым методом.

Наиболее распространен метод и прибор, разработанные

Н. А. I(ачинским.

105

образцы из уплотненных горизонтов. Определения можно прово­

дить И одним малым буром по всем горизонтам, в таком случае

необходимо увеличить KOHTpO.'IЬ в работе.

Цилиндр погружают в почву с помощью направителя и ШОМ­

пола. Направите.1Ь представляет собой колодку из прочного де­

рева с цилиндрическим отверстием в середине такой же высоты.

как и цилиндрическая часть шомпола Шомпол имеет диаметр, равный внешнему диаметру цилиндра. Изготовляют его из креп­

ность почвы устанавливают направитель. В отверстие напраВJI­

теля ВК.ттадывают ци.ттиндр, стенки которого предварите.1ЬНО

слегка смазывают вазелином. С помощью шомпола цилиндр

погружают в почву. Как только ШОМПО.1 войдет в отверстие на­

правителя до плечика, ци.ттиндр будет погружен в почву на ПО.'I·

ную глубину. В тех с.'Iучаях, когда образец берется на сухих

иплотных почвах, по ГО.ттовке шомпола ударяют деревянным

молотком (следует избегать резких ударов).

После погружения цилиндра в почву на всю глубину снимают

направитель и, закрыв ЦШlИндр ШОМПО.'IОМ, окапывают вокруг

его ножом или лопаточкой. Затем почву под цилиндром подре­ зают таким образом, чтобы с нижней стороны оставался некото­

рый излишек ее.

цилиндра.

Цилиндр с наружной стороны очищают от приставшей почвы,

ставят верхним (более широким) краем над банкой. Почву из цилиндра в банку выталкивают с помощью ножа или специально­

го ШОМПО.тта. Приставшую к стенке цилиндра почву соскаб.ттивают

ножом и ссыпают в банку. Почву из цилиндра в банку следует

переносить над .1ИСТОМ чистой бумаги и.тти на совочке. Упавшие

на них крошки почвы ссыпают в банку. Совок рекомендуется

делать узким, но высоким, чтобы защищать почву от распыления

при переносе ее в банку.

Пос.тте переноса почвы банку П.'IОТНО закрывают крышкой

и устанавливают в специальный ящик с гнездами. Одновременно

со взятием образца для определения объемного веса пОчвы из

этой же точки берут в сушильный стаканчик образец почвы Д.1Я

определения В.1ажности.

В рабочей тетради записьшают горизонт и глубину взятия образца, номера банок и сушильных ст3!,анчиков.

Объемный вес почвы в верхних горизонтах определяют с пя­

тикратным KOHTpo:reM, в нижних горизонтах - с тройным; пробу

на в.ттажность из верхних горизонтов берут в три стаканчика, из

нижних - в два.

Банку с почвой взвешивают с точностью до 0,01 г, затем

107

почву можно Использовать для определения удельного веса твер­

дой фазы, максимальной гигроскопичности, а также для учета корней и т. Д.

Зная вес банки с ПОЧВОй и вес банки пустой, по раЗНОСТII на­

ходят вес почвы при данной влажности. Определив влажность

в %, рассчитывают вес абсолютно сухой пОчвы. Делением веса

абсолютно сухой почвы на ее объем (объем цилиндра) l полу­

чают удельный вес скелета почвы.

Форма записи и вычисления удельного веса скелета почвы даны в табл. 22.

Фиксажный метод Пигулевского и Зеберга. Образец почвы

пропитывают фиксажной смесью с заполнением всех пор. Объем зафиксированного образца определяют по объему вытесненной

им жидкости. Вес образца узнают после того, как фиксатор из

почвы удаляют путем экстрагирования с каКИМ-Jшбо раствори­

телем в аппарате Сокслета. В качестве фиксажной массы приме­

няют смесь парафина с нафталином в соотношении 3: 1 (три

части парафина и одна часть нафта.ТIИна).

Х о Д а н а л и з а. Образец почвы с ненарушенным сложе­

нием берут в металлическую форму (ящик, цилиндр) и ставяг в сушильный шкаф, где хорошо прогревают при температуре

80-IQООс. Когда образец прогреется, его переносят в фиксаж­

ную ванну, куда постепенно, порциями, и осторожно по стенке

сосуда приливают фиксирующую массу (парафин + нафталин),

имеющую температуру не более БО-700с. Чтобы поддерживать

фиксирующую массу в расплавленном состоянии, сосуд, в кото­

ром производится фиксация, устанавливают в другой, больший

по объеыу, с горячей водой.

П.'1авку фиксажной массы нужно производить на водяной

бане при температуре не выше 70-800, так как нафталин при температуре 79-800 С возгоняется и пары его вредно действуют

на слизистые оболочки носа и глаз.

Сначала образец почвы пропитывают фиксажной массой ка-

1) Объем почвы рассчитывают по цилиндру: площадь режущей части умно·

жается на высоту цилиндра.

108

Пll.'1ЛЯРНО, а затем ее на.ТJИвают в сосуд с избытком - на 6-7 С,Н

выше уровня образца. По окончании фиксации сосуд вместе с со·

держимым помещают на 5-6 час в большой криста.ТJ.iIизатор

с холодной водой, лучше со снегом или льдом дЛЯ OX.ТJ аждения.

Чтобы легче извлечь застывшую массу с почвой из сосуда, по­

следний погружают на 1-2 .1tUH в горячую воду. Ци.ТJиндр С об­

разцом очищают от остатка фиксатора.

Образец извлекают из цилиндра и вырезают из него средин­

ную, наименее деформированную часть.

ПРИГОТОВ.'IенныЙ образец взвешивают и опускают на корот­

кое время в расплавленный парафин Д.ТJЯ получения П.ТJенки на

поверхности. После ОХ.ТJаждения парафина образец вновь взве­

шивают, опреде.ТJЯЮТ вес парафина, зная его уде.ТJЬНЫЙ вес, опреде.ТJЯЮТ объем парафиновой пленки. Зафиксированный образец погружают в сосуд с жидкостью. Объем вытесненной

жидкости соответствует объему образца. Вычитая из объема образца объем парафиновой П.ТJенки, определяют объем почвы.

Наконец, зафиксированный образец размельчают, заклю­ чают в гильзу из фильтровальной бумаги и помещают в аппа­

рат COKc.ТJeTa, где фиксирующая масса экстрагируется раство­

рителем, например петра.ТJеЙным эфиром. ПОС.ТJе этого образец переносят в сушильный стаканчик и высушивают при темпера­

туре 105°С до ПОСТОянного веса. о.пределяют вес абсо.ТJЮТНО

сухой почвы, вЗятой для анализа.

р а с ч е т:

Объем зафиксированного образца с парафиновой пленкой (по объему вытесненной воды)

Объем почвы (01 -о)

Вес абсолютно сухой почвы (после экстрагирсваНIIЯ и вы-

Описанный метод ПРОДО.ТJжите.ТJен по времени и С.ТJожен по

выполнению, поэтому не может быть рекомендован Д.ТJЯ массо­ ВЫХ ана.ТJИЗОВ, но может быть ИСПО.ТJьзован Д.ТJЯ специальных

исследований.

Н е о б х о д и м ы е м а т е р и а л ы и о б о Р У д о в а н и е:

парафин, нафталин, растворитель для экстрагирования (напри­

мер петралейный эфир), фи.ТJьтровальная бумага, форма Д.ТJЯ

взятия образца почвы с ненарушенным сложением, сосуд для

фиксажной массы, СОСУД дЛЯ парафинирования, водяная баня,

аппарат Сокслета, нож, прибор Панкова, весы с разновесом,

сушильный стаканчик, эксикатор с CaCI2 , мерный ци.ТJИНДР.

109

Опреде.ТIение yдe.ТIЬHoгO веса cKe.ТIeTa почвы с помощью

жидкостей. Сущность этой категории методов заключается в определении объема жидкости, вытесненной погруженным

в нее образцом. Предложенные для этой цели приборы-во.тIЮ­

метры или объемомеры представляют собой мерные сосуды

раЗJ1ИЧНОГО объема и формы, устроенные по двум принципам:

постоянным количество жидкости, но изменяет­

0.05ся ее уровень в сосуде (Фростериус, Вилен­ ский, Крохина, Димо, Ширшов и др.).

В качестве жидкости вволюметрах исполь·

0.1зуют ртуть (Фростериус, Виленский, Сидери, Крохина) , воду (Ilанков, Димо и др.). При ис· пользовании ртути исследуемые образцы не по·

литика до мелких агрегатов. Этот метод применим Д.1Я связных

почв И не применим для почв легкого механического состава,

скелетных, а также для почв рыхлого сложения·

Для определения объема ненарушенного образца более удоб­

ными, так как не требуется предварите.ТJЬНОЙ фиксации образца, являются объеыомеры, в которых в качестве жидкости исполь­

зуют ртуть. Известно HecKo.ТJЬKO видов подобных объемомеров,

ОТ.ТJичающихся лишь по конструкции.

а) Объемомер (волюметр) ВИ.ТJенского (рис. 29)

предназначен для определения объема агрегатов. Волюметр

представляет собой два стек.ТJЯННЫХ цилиндрических сосудика

объемом 15-20 cftl 3 каждый, соединенных между собой тонкой rрадуированной (одно деление=О,Оl Cftt 3) трубкой, IIмеющей

110